宇宙起源论将被改写？诺奖得主彭罗斯称宇宙在循环，并找到了证据

关于宇宙起源的问题一直是科学家们探索的焦点。现在，目前最主流的观点是大爆炸宇宙论。根据这个理论，我们的宇宙在138亿年前诞生于一个起点，然后经过膨胀、降温等演化过程发展至今。这个理论得到了哈勃宇宙膨胀、微波背景辐射等观测证据的支持。

然而，大爆炸理论还存在一些解释困难的问题，比如起点密度无限大、能量无限大，以及宇宙平坦性等。于是，在1980年，阿兰古斯提出了暴涨理论，这个理论认为宇宙是在一个真空状态下快速地指数级疯狂扩张，之后才进入热大爆炸时期，并且还预言了多元宇宙的存在。

但是，诺贝尔奖得主罗杰彭罗斯提出了一个非常有趣的观点：共行循环宇宙。他认为，我们的宇宙不是一次性的，而是一直在循环。每次宇宙结束都意味着下一个宇宙的开始，形成一个不断循环的宇宙。彭罗斯使用顾行映射的数学技巧，将宇宙的开始和结束连接起来，形成了一个类似于柱面的结构，这样就能将不同宇宙连接起来。

然而，这个观点目前还没有得到充分证实。虽然存在上一时期宇宙的痕迹，但是目前的证据并不足以证明共行循环宇宙的存在。科学家们仍然继续探索宇宙的起源和性质。因为这不仅有助于我们更好地理解宇宙的本质，也有助于我们更好地了解我们自身的存在和意义。

宇宙大爆炸理论模型

在20世纪20年代，天文学家哈勃观测到了两个令人惊叹的现象：银河系只是宇宙众多星系中的一个，并且这些星系正在互相远离。这启发了比利时天文学家勒梅特对宇宙起源的思考：

宇宙是如何开始的？

他提出，星系在互相远离说明宇宙正在扩大，也就是说在很久之前，宇宙可能很小，由此猜测如今的宇宙是由一个小球爆炸而来的。

这个猜测就是现在广为接受的大爆炸宇宙论，认为宇宙起源于138亿年前的一次极端密度、质量和温度达到极致的奇点爆炸，从而诞生了我们所知道的宇宙。随着时间的推移，宇宙不断膨胀冷却，成为我们如今所熟知的世界。

虽然大爆炸宇宙论已经被广泛接受，但仍然存在一些科学家持有其他起源观点，并且他们也找到了相关证据。因此，宇宙的起源仍然是一个充满谜团的话题。

在未知的物质和力量叙事中，我们可以看到自然界的奥秘。量子场论和量子力学的理论支持了无中生有的可能性，这意味着宇宙的存在源于未知之力。凭空出现的宇宙大爆炸或许就是自然界最神秘的创举。在这个过程中，基本粒子如中子、质子、电子、光子和中微子等开始存在，宇宙随之膨胀，密度逐渐稀疏，温度降低，原子、分子以及各种恒星和星系相继形成，最终构成了我们所处的丰富多彩的宇宙。

宇宙起源的另一种猜测

黑洞被称为宇宙饕餮，因为它可以吞噬路过的天体和光，形成一个黑洞周围总是漆黑一片的景象，难以被观测到。普林斯顿大学的两位物理学家在2000年代初期提出了一种周期性宇宙学模型，相信宇宙并非由一个独特的大爆炸所形成，而是在宇宙诞生之前，时空就已经存在了。根据这个模型，宇宙会无限地自我维持循环。爱因斯坦在1930年代提出了宇宙会经历无休止的大爆炸和大压缩循环的想法，我们现在所处的宇宙可能是先前宇宙崩溃的结果。这种理论称为大循环理论，试图回答其他问题，例如大爆炸之前发生了什么，为什么大爆炸会导致一段快速扩张时期。

科学家Paul Steinhardt和Neil Turok在2001年，提出了一种新的宇宙周期性模型，他们称之为宇宙的循环模型。在弦理论中，膜或膜是存在于多个维度的物体。据斯坦哈特和图罗克称，我们现在所见到的三个空间尺寸对应于这些膜，可以并行存在两个3D金属板，它们之间有一个额外的隐藏维度。这些金属板会沿着这个额外的维度移动并相互碰撞，从而引发一个宇宙大爆炸，形成了我们所知道的宇宙。当它们碰撞时，事件会按照标准的大爆炸模型展开：产生热物质和辐射，迅速膨胀，然后一切冷却并形成各种结构，如星系、恒星和行星。但是，斯坦哈特和图罗克认为，这些金属板之间有某种相互作用，他们称之为金属板间相互作用，它将它们拉在一起，因此它们再次碰撞并导致下一个大爆炸。

而在这个模型提出来之前，就有许多科学家认为，我们的宇宙一直都在循环，它并非由一个奇点爆炸而来，在此之前宇宙就已经存在了。这种观点认为黑洞可能是宇宙的另一种起源方式。黑洞可以吞噬路过的天体和光，因此也许黑洞是导致宇宙循环的重要原因之一。根据这个观点，就如同我们上文所说的那样，宇宙是无限循环的，每次循环结束时，所有物质都会被吞噬并成为黑洞，最后再次爆发一个大爆炸，形成一个新的宇宙。这样的循环会持续无限，直到宇宙中没有任何物质为止。

彭罗斯的猜测与研究

2020年，享年90岁的科学家罗杰彭罗斯因在宇宙循环理论方面的突破性贡献获得了诺贝尔物理学奖。他提出了共形循环宇宙学一种基于广义相对论框架的宇宙模型，认为宇宙经历了无数次的大爆炸并将永远循环下去。据他的理论，每一次循环都会出现一次大爆炸，而大爆炸并不是宇宙的开始。

彭罗斯在2005年便开始了构思，将热力学第二定律和宇宙加速膨胀的时空几何结构联系在一起，从而提出了共形循环宇宙学。他的理论认为，每一个永世子都代表十亿年的时间段落子，随着宇宙质量和结构的衰变而结束，并在两个方向上无限持续下去无论过去还是未来，这些永世子永远存在。

对于理论的证明，彭罗斯也给出了实在的证据。他在宇宙中发现了六个称为霍金点的温暖天空点。（霍金点，指的是宇宙中直径相当于八个月球直径、温度极高的点。）通过在宇宙微波背景下观测到温度异常斑点，彭罗斯得出结论：这些黑洞是在前一个永世子发生爆炸时，由于超大质量黑洞霍金辐射的结果产生的。这些黑洞直径相当于月球直径的八倍，并具有相当高的温度。每个黑洞的质量都足以吞噬整个银河系，但由于它们的能量散布已经持续了几十万年，在形成热点之后，很难被人类直接观测到。

对于彭罗斯的理论，科学家们曾存在争议，其中一部分科学家认为，暴胀理论可以解释宇宙大爆炸中出现的问题，而另一部分则更倾向于共形循环宇宙学。不过，不管选择哪种宇宙起源方式，这些理论都为科学研究做出了巨大的贡献。

为什么人类要研究宇宙？

宇宙，一个充满着未知与谜团的庞大存在。对于人类来说，探索宇宙是一项永恒的任务。虽然现如今的科学技术水平已经可以让我们获得众多的知识和信息，但是对于宇宙的本质还远远未能完全揭示。

人类社会的发展离不开对宇宙的探索。在一定程度上，科学技术的进步就是推动人类对宇宙认识的进步。通过对宇宙的探索，人类可以更好地理解自然规律，也可以丰富和完善人类的知识结构。

所以，探索宇宙不仅仅是对自然规律的认识，它还关系到人类未来的发展。在这个时代，人类日益增长的需求和消耗，使得地球的资源和环境受到了极大的压力。因此，通过探索宇宙，挖掘太空中的资源，建立人类新的定居点等都成为了一种解决方案。

而更重要的是，探索宇宙能够更加深入地理解人类自身的起源和意义。人类作为一个独特的存在，总是渴望能够了解自己的根源和意义。宇宙中的生命形式和存在，也许可以为人类提供更深刻的见解和体验。在这个过程中，人类也将更好地了解和理解自己。

我们认为，探索宇宙是一个漫长而有意义的过程，无论是对于科学的发展，还是对于人类社会的进步，探索宇宙都扮演着重要的角色，我们期待未来的科技能够为我们带来更多的发现和奇迹，同时也呼吁每个人都能够积极参与到这个伟大的探索事业中来。